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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsstruktur, deren Anschlüsse miteinander verweißt sind.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Vorgeschlagen ist eine Schraubfixierung eines Drucksensors, der einen Druck eines in eine Verbrennungskraftmaschine eingespritzten Brennstoffs erfasst, an einen Körper eines Brennstoffinjektors (z. B. unter Bezugnahme auf die offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2010-242574 ).
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Mit einer derartigen Struktur einer Schraubfixierung des Drucksensors wird eine Drehrichtung des Drucksensors auf eine spezifische Position nicht festgelegt, wenn die Schraubfixierung durch Drehung des Drucksensors abgeschlossen wird.
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Dadurch werden Drehpositionen einer Mehrzahl von in den Drucksensor angeordneten Sensoranschlüssen zufällig.
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Andererseits ist ein an dem Körper angebrachter Verbinder bzw. Stecker erforderlich, um bei dem Körper an eine spezifisch vorbestimmte Position angebracht zu sein.
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Dadurch wird es schwierig, eine Mehrzahl von Anschlüsse (fortan Eingangs-/Ausgangsanschlüsse genannt) des an den Körper angeordneten Verbinders und eine Mehrzahl von Sensoranschlüsse, bei denen die Drehrichtungen zufällig sind, elektrisch zu verbinden.
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Anders ausgedrückt, es ist schwierig, den Drucksensor bei einer exakten Position, bei der die Sensoranschlüsse und die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse zum Zeitpunkt des Abschlusses der Schraubenfixierung zueinander zugewandt sind, mit Schrauben zu fixieren.
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Zusätzlich wurde vorgeschlagen, eine Mehrzahl von gekrümmten Relaiselektroden zum Weiterleiten der Sensoranschlüsse aufzuweisen und die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse konzentrisch um eine Drehachse des Drucksensors herum anzuordnen, und der Drucksensor ist nach dem Schweißen der Sensoranschlüsse mit dem Relaiselektroden mit Schrauben fixiert bzw. schraubfixiert.
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Ferner sind die Sensoranschlüsse und die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse durch Schweißen der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse mit den Relaiselektroden nach parallelem Anbringen der bandförmigen Eingangs-/Ausgangsanschlüsse und in radialer Richtung des Drucksensors und durch Fixieren mit Schauben bzw. Schraubenfixierung des Drucksensors elektrisch verbunden.
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Übrigens untersuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Abschaffung der Verbinder des herkömmlichen Drucksensors und stellten den Drucksensor mit einem Aufbau von verbindenden Leitungsdrähten zu den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen über die Relaisanschlüsse bereit.
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Allerdings ist jeder Eingangs-/Ausgangsanschluss und jeder Relaisanschluss auf der gleichen Seite der sämtlichen Eingangs-/Ausgangsanschlüsse geschweißt, wenn der herkömmliche Drucksensor unverändert verwendet wird.
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Ferner werden die Teilungen bzw. Abstände zwischen den angrenzenden Eingangs-/Ausgangsanschlüssen groß, um einen zum Schweißen der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse mit den Relaisanschlüssen erforderlichen Raum sicherzustellen, und das Problem tritt auf so dass die Miniaturisierung um das geschweißte Teil herum nicht durchgeführt werden kann.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der vorstehend dargelegten Probleme gemacht und hat als ihre Aufgabe, eine elektrische Verbindungsstruktur zu schaffen, die entweder die Erweiterung eines Schweißraums oder eine Miniaturisierung um einen Umfang des Schweißteils herum ermöglichen kann.
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Bei einer elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einem ersten Aspekt enthält die elektrische Verbindungsstruktur eine Mehrzahl von bandförmigen ersten Anschlüssen und eine Mehrzahl von zweiten Anschlüssen, die an Enden in Längsrichtung der ersten Anschlüsse geschweißt sind.
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Die ersten Anschlüsse sind parallel zu dazwischen liegenden Abständen angeordnet.
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Die ersten Anschlüsse sind derart angeordnet, dass zumindest ein Teil davon zueinander zugewandt ist, wobei die ersten Anschlüsse derart angeordnet sind, dass sie abwechselnd in Längsrichtung versetzt sind, so dass die Enden der ersten Anschlüsse in Längsrichtung hervorstehen, und die zweiten Anschlüsse mit den Enden der hervorstehenden Seiten in Längsrichtung des ersten Anschlusses geschweißt sind.
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Demgemäß sind die Schweißteile zu den beiden Seiten der ersten Anschlüsse in Längsrichtung verteilt.
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Dadurch können zweimal so große Schweißräume wie jene aus dem Stand der Technik erhalten werden, falls die Teilungen bzw. Abstände zwischen den ersten Anschlüssen auf die gleiche Weise konfiguriert sind wie jene aus dem Stand der Technik.
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Andererseits werden die Abstände zwischen den ersten Anschlüssen zu jenen wie aus dem Stand der Technik halbiert, falls die Schweißräume genauso wie jene aus dem Stand der Technik konfiguriert sind, und die Miniaturisierung um die Schweißteile herum kann erreicht werden.
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Bei der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einem zweiten Aspekt stellt eine Breitenabmessung eine Breite des zweiten Anschlusses bei einem Schweißteil in Linienrichtung (lining direction) dar, wobei die ersten Anschlüsse parallel angeordnet sind, und wenn eine Linienrichtung der ersten Anschlüsse eine Richtung der ersten Anschlüsse senkrecht zur Längsrichtung der ersten Anschlüsse darstellt, und eine Zwischenanschlussspaltgröße stellt eine Größe eines Spalts in Linienrichtung zwischen den Schweißteilen der zwei ersten Anschlüsse unter den ersten Anschlüssen dar, wobei die Breitenabmessung kleiner als die Zwischenanschlussspaltgröße konfiguriert ist.
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Bei der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einem dritten Aspekt, wobei die ersten Anschlüsse und die zweiten Anschlüsse bei Teilen geschweißt sind, bei denen sie überlappen.
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Bei der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einem vierten Aspekt, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss bei einer Position, bei der eine Spitze des zweiten Anschlusses den ersten Anschluss berührt, geschweißt sind.
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Bei der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einem fünften Aspekt, wobei ein konvexer Teil in einer vorbestimmten Position in Längsrichtung des ersten Anschlusses, ausgenommen der Enden, angeordnet ist, und der konvexe Teil mit einer Elektrode verbunden ist.
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Bei der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einem sechsten Aspekt, wobei der erste Anschluss mit dem durch Harz ausgebildeten ersten Anschlusselement aus Harz geformt bzw. gegossen ist und der zweite Anschluss mit dem aus Harz ausgebildeten zweiten Anschlussteil aus Harz geformt bzw. gegossen ist.
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Bei der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einem siebten Aspekt, wobei ein Brennstoffinjektor ein Signal eines Drucksensors aufnimmt, der einen Druck des unter Verwendung der elektrischen Verbindungsstruktur einspritzenden Brennstoffs erfasst.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Bei den begleitenden Figuren zeigt:
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1 eine vordere Schnittdarstellung eines Hauptteils eines Injektors, an das eine elektrische Verbindungsstruktur einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird;
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2A eine Draufsicht eines ersten Anschlusselements von 1;
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2B eine Draufsicht entlang einer Linie A-A von 2A;
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3 eine Draufsicht eines Injektors bei einem Zustand vor Anbringen des ersten Anschlusselements daran;
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4 eine Draufsicht des Injektors bei einem Zustand nach Anbringen des ersten Anschlusselements daran;
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5 eine vordere Draufsicht eines Hauptteils des Injektors, an dem eine elektrische Verbindungsstruktur einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird;
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6A eine Draufsicht eines ersten Anschlusselements von 5; und
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6B eine Schnittdarstellung entlang einer Line B-B von 6A.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit Bezug auf die Figuren werden nachstehend die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Es soll erkannt werden, dass in den nachstehenden Ausführungsformen den identischen oder ähnlichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen gegeben wird, um auf die Erläuterung zu verzichten.
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(Die erste Ausführungsform)
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Mit Bezug auf die Figuren wird nachstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein in der nachstehenden Beschreibung verwendeter Begriff „Zwischenteil” bezieht sich auf alle Abschnitte, außer den beiden Enden einer Komponente.
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Wie in 1 dargestellt, spritzt ein Injektor einen aus einer gemeinsamen Druckleitung bzw. Common-Rail (nicht gezeigt) zugeführten Hochdruckbrennstoff in einen Zylinder einer Diesel-Verbrennungskraftmaschine ein, Eine Hochdruckbrennstoffpassage 11, bei welcher der Hochdruckbrennstoff strömt, ist in einem Injektorkörper 1 ausgebildet.
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Eine zylindrische erste Abschirmabdeckung 2a ist an einem Ende des Injektorkörpers 1 angeschraubt. Eine scheibenförmige zweite Abschirmabdeckung 2b ist an einem Öffnungsende der ersten Abschirmabdeckung 2a druckfixiert.
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Zudem sind der Einspritzkörper 1, die erste Abschirmabdeckung 2a und die zweite Abschirmabdeckung 2b durch ein Metall ausgebildet, dass eine reichlich elektromagnetische Abschirmungseigenschaft aufweist, um eine elektrische Störung zu stoppen.
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Ein Drucksensor 5, ein Relaiselement 4, ein erstes Anschlusselement 5, ein zweites Anschlusselement 6 und ein Isolierelement 7 sind in axiale Richtung des Injektors gestapelt und in einem durch den Injektorkörper 1, der ersten Abschirmungsabdeckung 2 und der zweiten Abschirmungsabdeckung 3 umgebenden Raum angeordnet.
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Der Drucksensor 5 erfasst den Brennstoffdruck der Hochdruckbrennstoffpassage 11. Das Relaiselement 4 weist eine Mehrzahl von Relaiselektroden auf. Das erste Anschlusselement 5 weist eine Mehrzahl von ersten Anschlüssen auf. Das zweite Anschlusselement 6 weist eine Mehrzahl von zweiten Anschlüssen auf. Das Isolierelement 7 besteht aus Harz und weist eine reichlich elektrische Isoliereigenschaft auf.
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Der Sensorchip weist ein Außengewindeteil 31, eine Mehrzahl von Sensoranschlüssen 32 als elektronische Komponenten, einen Sensorchip (nicht gezeigt), einen IC (nicht gezeigt) für Signal verarbeitende Schaltkreise und dergleichen auf.
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Das Außengewindeteil 31 ist zum Einschrauben des Drucksensors 3 in den Einspritzkörper 1. Die Sensoranschlüsse 32 bestehen aus leitenden Metallen. Der Sensorchip verändert einen Widerstandswert entsprechend eines Drucks des Brennstoffs, der über eine aus der Hochdruckbrennstoffpassage 11 abgezweigte Abzweigungspassage 12 durchgeführt wird.
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Der IC für Signal verarbeitende Schaltkreise gibt ein Sensorsignal entsprechend des Drucks des Brennstoffs basierend auf der Veränderung des Widerstandswerts des Sensorchips aus.
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Ferner ist der IC für Signal verarbeitende Schaltkreise elektrisch mit einer Mehrzahl von Leitungsdrähten 8 durch die Sensoranschlüsse 32, das Relaiselement 4, dem ersten Anschlusselemente 5 und dem zweiten Anschlusselement 6 verbunden.
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Die Leitungsdrähte 8 werden zum Zuführen von Leistung zu dem IC für Signal verarbeitende Schaltkreise, zum Erden und für eine Sensorsignalausgabe, die das Sensorsignal zu einer ECU für die Steuerung der Maschine, etc. ausgibt, verwendet.
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Wie in 1 und 3 dargestellt, weist das Relaiselement 4 mit einer flachen Form eine geformte Harzschicht 41 bestehend aus geformten bzw. gegossenen Harz auf. Das Relaiselement 4 wird durch Formen bzw. Gießen der vier Relaiselektroden 42 bestehend aus leitenden Metallen, zusammen mit der geformten Harzschicht 41, vereinheitlicht.
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Jedes Endteil der vier Relaiselektroden 42 steht aus einer äußeren Umfangsoberfläche der geformten Harzschicht 41 heraus und die Endteile sind mit den Sensoranschlüssen 32 des Drucksensors 3 verschweißt.
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Die drei Relaiselektroden 42 unter den vier Zwischenteile gekrümmt, die konzentrisch um eine Drehachse des Drucksensors 3 angeordnet sind, und die gekrümmten Zwischenteile liegen an einer oberen Seite der geformten Harzschicht 41 frei.
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Die eine Relaiselektrode 41 unter den vier weist ein im Wesentlichen rechteckiges Zwischenteil auf, das konzentrisch zu der Drehachse des Drucksensors 3 angeordnet ist, und das rechteckige Zwischenteil liegt zu einer Endseite der geformten Harzschicht 41 frei.
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Wie in 1, 2A, 2B und 4 gezeigt, weist das erste Anschlusselement 5 eine geformte Harzschicht 51 bestehend aus geformtem Harz auf. Das erste Anschlusselement 5 wird durch Formen der vier ersten Anschlüsse 52 bestehend aus leitenden Metallen vereinheitlicht.
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Die geformte Harzschicht 51 weist eine flache Form auf, und eine rechteckige Öffnung 511 ist in deren Mittelteil ausgebildet.
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Die vier ersten Anschlüsse 52 weisen eine durch Pressen von langen und schmaldünnen Platten ausgebildete bandartige Form auf. Die Zwischenteile der ersten Anschlüsse 52 in Längsrichtung X (Richtung senkrecht zur Axialrichtung des Injektors bei der vorliegenden Ausführungsform) sind in der Öffnung 511 angeordnet.
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Konvexe Teile 521, die in Richtung der gekrümmten Zwischenteile oder des im Wesentlichen rechteckigen Zwischenteils in den Relaiselektroden 42 heraus- bzw. hervorstehen, sind in den Zwischenteilen der ersten Anschlüsse 52 ausgebildet.
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Die konvexen Teile 521 sind mit den Zwischenteilen der zueinander zugewandten Relaiselektrode 42 geschweißt.
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Ferner steht ein Ende in Längsrichtung X von jedem ersten Anschluss 52 aus der geformten Harzschicht 51 hervor.
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Die vier ersten Anschlüsse 52 sind parallel angeordnet, während die Positionen in Längsrichtung X abwechselnd verschoben sind.
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Anders ausgedrückt, die vier ersten Anschlüsse 52 sind in versetzter bzw. gestaffelter Weise angeordnet.
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Durch dies steht ein Ende in Längsrichtung X von einem der ersten Anschlüsse 52 in Längsrichtung X hervor anstatt ein angrenzender erster Anschluss 52.
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Die Enden bei den hervorstehenden Seiten in Längsrichtung X werden nachstehend als hervorstehende Enden 522 bezeichnet.
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Die Zwischenteile der ersten Anschlüsse 52 sind planar und senkrecht zur Axialrichtung des Injektors.
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Ein Endteil des ersten Anschlusses 52 ist in parallele Richtung zur axialen Richtung des Injektors gebogen, anschließend im Wesentlichen wieder 90 Grad, um die hervorstehenden Enden 522 in dem ersten Anschluss 52 auszubilden
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Dadurch sind die hervorstehenden Enden 522 zur axialen Richtung des Injektors senkrechte Ebenen.
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Wie in 1 gezeigt, weist das zweite Anschlusselement 6 eine geformte Harzschicht 61 bestehend aus geformtem Harz auf. Das zweite Anschlusselement 6 wird durch Formen der vier zweiten Anschlüsse 62 bestehend aus leitenden Metallen vereinheitlicht.
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Die zweiten Anschlüsse 62 sind in einer L-Form ausgebildet und stehen von der geformten Harzschicht 61 über.
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Die einen Enden der zweiten Anschlüsse 62 sind den hervorstehenden Enden 522 der ersten Anschlüsse 52 zugewandt und weisen Ebenen auf, die zur axialen Richtung des Injektors senkrecht sind, und an die hervorstehenden Enden 522 der ersten Anschlüsse 52 geschweißt sind.
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Insbesondere sind die ersten Anschlüsse 52 und die zweiten Anschlüsse 62 durch Teile geschweißt, bei denen sich Ebenen in axiale Richtung des Injektors überlappen.
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Ferner erstrecken sich andere Enden der zweiten Anschlüsse 62 in axiale Richtung des Injektors und sind elektrisch mit Leitungsdrähten 8 verbunden.
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Hierbei sind die ersten Anschlüsse 52 parallel angeordnet. Eine Linienrichtung (lining direction) der ersten Anschlüsse 52 senkrecht zur Längsrichtung der ersten Anschlüsse 52 wird durch Y (unter Bezugnahme auf 2) dargestellt.
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Zudem wird eine Breitenabmessung des ersten Anschlusses 52 bei einem Schweißteil (wird später erläutert) zu dem zweiten Anschluss 62 in Linienrichtung Y durch W (nicht gezeigt) dargestellt.
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Ferner ist die Breitenabmessung W kleiner als eine Zwischenanschlussspaltgröße G, wenn eine Größe eines Zwischenanschlussspalts in Linienrichtung Y zwischen den vorstehenden Enden 522 (nämlich Schweißteil) der zwei ersten Anschlüsse 52, die in beide Richtungen unter den drei angrenzenden ersten Anschlüssen 52 angeordneten sind, durch G (unter Bezugnahme auf 2) dargestellt wird.
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Eine Mehrzahl (vier bei der vorliegenden Ausführungsform) von Durchgangslöcher 71, bei denen die zweiten Anschlüsse 62, die Leitungsdrähte 8 und Abdichtungselemente 9 eingeführt werden, ist parallel in den Isolierelement 7 ausgebildet.
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Die Abdichtelemente sind zylindrische Gummielemente und, während die Leitungsdrähte 8 ins Innere eingeführt werden, berühren die äußeren Umfangsoberflächen die Durchgangslöcher 71.
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Als Nächstes wird der Befestigungsablauf des Drucksensors 3 usw. an den Injektorkörper 1 erläutert.
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Zunächst wird eine Sensorbaugruppe vorbereitet. Insbesondere ist eine Sensorbaugruppe durch Schichten des Relaiselements 4 zuoberst bzw. auf der Oberseite des Drucksensors 3 und durch Vereinheitlichen des Drucksensors 3 und des Relaiselements 4 durch Schweißen der Sensoranschlüsse 32 und der Relaiselektroden 42 ausgebildet.
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Ferner wird eine Leitungsdrahtbaugruppe vorbereitet. Insbesondere werden das zweiten Anschlusselement 6, die Leitungsdrähte 8 und die Abdeckungselemente 9 vereinheitlicht und die zweite Abschirmabdeckung 2b und das Isolierelement 7 werden vereinheitlicht.
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Anschließend wird die Leitungsdrahtbaugruppe durch Durchziehen der Leitungsdrähte 8 durch die erste Abschirmabdeckung 2a und anschließend durch das Durchgangsloch 71 des Isolierelements 7 ausgebildet.
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Als Nächstes wird die Sensorbaugruppe an den Injektorkörper 1 durch Schrauben des Außengewindeteils 31 des Drucksensors 3 an den Injektorkörper 1 angebracht.
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Anschließend wird das erste Anschlusselement 5 auf das Relaiselement 4 der Sensorbaugruppe gelegt und die Relaiselektroden 42 und die ersten Anschlüsse 52 werden geschweißt.
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Anschließend wird das zweite Anschlusselement 6 der Leitungsbaugruppe auf den ersten Anschluss 52 gelegt und die ersten Anschlüsse 52 und die zweiten Anschlüsse 62 werden geschweißt.
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Hierbei werden die Schweißteile der ersten Anschlüsse 52 und der zweiten Anschlüsse 62 zu beiden Seiten (links und rechts in den Figuren) der Längsrichtung X verteilt.
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Dadurch können zweimal so große Schweißräume wie jene aus dem Stand der Technik erhalten werden, falls Abstände zwischen den ersten Anschlüssen 52 auf gleiche Weise konfiguriert werden wie jene aus dem Stand der Technik.
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Andererseits werden, falls die Schweißräume auf die gleiche Weise konfiguriert werden wie jene aus dem Stand der Technik, die Abstände zwischen den ersten Anschlüssen 52 zu jenen aus dem Stand der Technik halbiert, und die Miniaturisierung um die Schweißteile herum kann erreicht werden.
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Ferner ist die Breitenabmessung W des zweiten Anschlusses 62 kleiner als die Zwischenanschlussspaltgröße G des ersten Anschlusses 52.
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Dadurch berühren sich, wenn die ersten Anschlüsse 52 und die zweiten Anschlüsse 62 geschweißt werden, die zweiten Anschlüsse 62 nicht mit den zwei ersten Anschlüssen 52, selbst wenn die Linienrichtungs Y-Position des zweiten Anschlusses 62 zu dem ersten Anschluss 52 von einer Referenzposition verschoben wird.
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Anschließend sind die Sensorbaugruppe, das erste Anschlusselement 5 und die Leitungsbaugruppe sekundär durch ein Harz bei dem Zustand ausgebildet, bei dem diese Komponenten an den Injektorkörper 1 angebracht werden.
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Anschließend wird die erste Abschirmungsabdeckung 2a an den Injektorkörper 1 durch Schrauben der ersten Abschirmabdeckung 2a an den Injektorkörper 1 angebracht.
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Anschließend werden die zweite Abschirmungsabdeckung 2b und das Isolierelement 7 an die erste Abschirmungsabdeckung 2a durch Druckfixieren des Isolierelements 7 in die erste Abschirmabdeckung 2a angebracht, während die Abdichtelemente 9 in die Durchgangslöcher 71 des Isolierelements 7 eingeführt werden.
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Dadurch wird der Zusammenbau des Drucksensors 3 usw. an den Injektorkörper 1 abgeschlossen.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die Schweißteile der ersten Anschlüsse 52 und der zweiten Anschlüsse 62 an beiden Seiten der Längsrichtung X verteilt.
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Dadurch kann eine Zunahme des Raums der Schweißteile der ersten Anschlüsse 52 und der zweiten Anschlüsse 62 oder die Miniaturisierung um die Schweißteile herum erreicht werden.
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Ferner ist die Breitenabmessung des zweiten Anschlusses 62 kleiner als die Zwischenanschlussabstandsgröße G des ersten Anschlusses 52.
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Dadurch können die zweiten Anschlüsse 62 vom in Kontakt kommen der zwei ersten Anschlüsse 52 verhindern bzw. vermieden werden.
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(Die zweite Ausführungsform)
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erläutert.
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Die vorliegende (zweite) Ausführungsform verändert die Zusammensetzung der Schweißteile der ersten Anschlüsse 52 und der zweiten Anschlüsse 62, und da der Rest das gleiche wie der der ersten Ausführungsform ist, wird hier lediglich ein unterschiedlicher Anschluss erläutert.
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Wie in 5 und 6 dargestellt, erstrecken sich die hervorstehenden Enden 522 der ersten Anschlüsse 52 parallel in axiale Richtung des Injektors.
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Die Spitzen der einen Enden der zweiten Anschlüsse 62 sind konfiguriert, um die hervorstehenden Enden 522 der ersten Anschlüsse 52 zu berühren, und die ersten Anschlüsse 52 und die zweiten Anschlüsse 62 sind bei den Kontaktpositionen geschweißt.
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(Andere Ausführungsformen)
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Obwohl die vorliegende Erfindung auf den Injektor in den vorstehend erläuterten Ausführungsformen angewandt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht nur für den Injektor anwendbar, sondern auch z. B. für eine Gaspassage, usw..
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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